火力发电厂节能降耗策略详解

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ä Æ É û ³ é Æ ø Æ ÷Ð Ô Ä Ü Ç ú Ï ß
40
TPRI
200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0
真空泵工作特性线
工作液温度15℃
吸出混合气体量(kg/h)
25 ℃
2
4
6
8
10
图 液环式真空泵运行特性线
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15
16 17 18
给水泵焓升
凝结水泵焓升 轴封漏汽量 加热器给水端差
22
23 24
阀门内漏
设备散热损失
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11
TPRI
影响锅炉热效率的因素
1 过量空气系数(O2)
2
3 4 5
排烟温度
飞灰可燃物 入炉煤热值 石子煤量
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12
TPRI
汽轮机缸效率对热耗的影响
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2
3
4
5
20
TPRI
最终给水温度对热耗率的影响
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21
TPRI
再热喷水量对热耗率的影响
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22
TPRI
系统补水率对热耗率的影响
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23
TPRI
调节阀开度对热耗率的影响
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24
TPRI
A厂300MW亚临界机组 运行参数偏离设计值引起的能耗差
给水温度
补水率 高压缸效率 中压缸效率 负荷率240MW以上
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每↓10℃
每↑1% 每↓1%
↑1.32
↑0.33 ↑0.51
255.8
1.5
243.46
1.1
1.63
-0.13
每↓1%
每↓10MW
↑1.34
↑2.03
25
TPRI
B厂300MW亚临界机组 运行参数偏离设计值引起的能耗差
凝汽器压力 (kPa)
注:试验条件:机组200MW负荷、工作水流量980m3/h、抽吸空气量75kg/h。
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39
TPRI
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10 20 30
ì º » Ï Æ ø Ì å Î Â ¶ È
[ kg/(kW.h) ]
原煤耗率
标准煤耗率
b
b gd

b gd Q g d 29270

b b fd
[ kg/(kW.h) ]
1 cyd / 100
5
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TPRI
发电煤耗率
B 3600 b fd g Pel Q d ndc
[ kg/(kW.h) ]
原煤耗率
17
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热耗率修正(%)
TPRI
排汽压力对热耗率的影响
排汽压力对机组热耗率修正曲线
7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 0 2 4 6 8 排汽压力(kPa) 10 12 14
18
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热耗率修正(%)
TPRI
再热减温水流量对热耗率的影响
再热减温水流量对热耗率修正曲线
每↓10MW
每↑3℃
负荷率240MW 以下
端差
↑1.36
267.5 ↑0.91 3 2.28 3.64 138.34 1.26 22744.19 470 4.42 -0.22 0.22 0.51 -2.62 0.21 0.31 15.05
过冷度
排烟温度
每↑2℃
每↑10℃
↑0.12
↑1.00
0
133.2
标准煤耗率
g b Q 3600 0.123 b fd d bfd 29270 29270ndc ndc
[ kg/(kW.h) ]
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6
TPRI
生产厂用电率
cyd
式中
Ncyd ─ 发电厂用电量,kW.h
N cyd N fdl
100
N fdl ─ 发电量,kW.h
↑1.00
↑0.40 ↑3.00
123
≤4% 22760
130.85
3.55 22689.6
0.8
-0.2 0.9
石子煤(T)
累计
2158
4.1
21.5
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29
TPRI
F厂超临界600MW机组 影响机组热耗的主要因素分析
8
影响供电煤耗率,g/kWh
6 4 2 0 真空 缸效率 负荷率 系统泄漏 再减水量
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37
TPRI
改善抽气设备性能

降低冷却水(工作流体)温度
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38
TPRI
射水抽气器工作水温度 对凝汽器压力的影响
4.50 4.61 4.66 4.75 4.90 5.21 6.31
21.01 21.69 22.01 22.51 23.35 25.02 29.98 工作水温度(℃)
15
TPRI
再热压损对热耗率的影响
再热汽压损对机组热耗率修正曲线
0.5 0.4 0.3
热耗率修正(%)
0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 5 7 9 11 再热汽压损(%) 13 15 17
16
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TPRI
再热汽温度对热耗率的影响
再热汽温度对机组热耗率修正曲线
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 再热汽温度变化量(℃) 10 15 20 25
造成的结果:



造成大量高品位蒸汽漏至凝汽器,机组功率减少,同时凝汽 器热负荷加大,又影响真空; 造成疏水集管与扩容器的温差增大,甚至造成疏水集管与扩 容器连接处拉裂,使大量空气漏入凝汽器 ; 工质非正常流动,如工质通过疏水管道倒流至汽轮机,造成 汽缸进水或冷蒸汽,启、停过程汽缸温差增大,甚至造成打 闸停机后机组转速不能至零。
煤 耗 率
5.12 3.79
3.49 2.85 2.06 1.86 1.02 0.94 0.76 0.58 0.58 0.38













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TPRI
D厂超临界600MW机组 运行参数偏离设计值引起的能耗差
参数变化量
每↓0.5MPa 每↓5℃ 影响煤耗 (g/kwh) 设计值 ↑0.125 ↑0.55 24.2 566 8月实际 值 21.07 563.67 影响煤耗 (g/kwh) 0.8 0.3
TPRI
火电厂节能降耗策略
于新颖
西 安 热 工 研 究 院 Thermal Power Research Institute 2006 .10
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TPRI
讲座的目的
希望帮助理清思路:
电厂的能耗状况 能耗存在的问题所在 问题的解决途径

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2
TPRI
讲座的内容


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TPRI
治理阀门内漏
系统优化 阀门合并 阀门取舍 阀门管理

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34
TPRI
通常容易发生泄漏阀门:
汽轮机本体疏水、高压主汽门前疏水、抽汽门前疏水、高压 导管疏水、高低压旁路阀、高加事故疏水阀、给水旁路阀、 给水泵和凝结水泵的再循环管等。
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TPRI
提高回热系统性能
合理调整加热器水位 合理选择疏水阀门的流通面积 合理设计排气系统 合理掌握投入、退出的温度变化率 合理检修维护(进出水室短路,旁路 泄漏)



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TPRI
提高汽轮机冷端性能



真空严密性 凝汽器清洁度 冷却水流量 冷却水温度 凝汽器水室排空气 减少热负荷 抽空气系统
1 排烟温度 2 进风温度 4 飞灰含碳量
3 炉膛出口氧量 每变化
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注:300MW机组
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TPRI
提高经济性的途径
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TPRI
汽轮机通流部分改造与调整
通流部分改造
全部(动、静、高、 中、低)更换 部分更换 更换叶片




通流部分局部调整
通流部分间隙调整 更换汽封 改善高中压进、排汽 平衡环汽封通流面积
项目
主汽压力 主汽温度
再热汽温
真空 给水温度 补水率 高压缸效率 中压缸效率 低压缸效率
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每↓5℃
每↓1KPa 每↓10℃ 每↑1% 每↓0.5% 每↓0.5% 每↓0.5%
↑0.277
↑2.21 ↑0.83 ↑0.61 ↑0.25 ↑0.17 ↑0.58
566
96.1 282 1.5
564.18
91.97 267Baidu Nhomakorabea64 0.93
0.1
9.1 1.2 -0.3
28
TPRI
E厂超临界600MW机组 运行参数偏离设计值引起的能耗差
每↓10MW 每↓10MW ↑1.60 ↑0.50 504.8 4.8
负荷率400MW以下 负荷率400MW以上
排烟温度
飞灰可燃物 入炉煤热值
每↑10℃
每↑1% 每↓230kj/kg
1.2 1
热耗率修正(%)
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0
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1
2
3 再热减温水流量(%)
4
5
6
19
TPRI
小机进汽流量对热耗率的影响
小汽机进汽流量对机组热耗率修正曲线
0.15 0.1
热耗率修正(%)
0.05
0
-0.05
-0.1
-0.15 -5
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-4
-3
-2
-1 0 1 小汽机进汽流量变化量(%)
1
1.2
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14
TPRI
主蒸汽温度对热耗率的影响
主蒸汽温度对机组热耗率修正曲线
1 0.8 0.6 0.4
热耗率修正(%)
0.2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 主蒸汽温度变化量(℃)
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影响汽轮机热效率的因素1
1 2 3 4 5 6 高压缸效率 中压缸效率 低压缸效率 10 再热器减温水流量 主蒸汽压力 主蒸汽温度 再热蒸汽温度 11 锅炉吹灰蒸汽流量 12 小汽轮机进汽流量
10
7 8
再热蒸汽压损 最终给水温度
9
凝汽器压力
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TPRI
影响汽轮机热效率的因素2
13 14 机组补水率 调节阀运行法是及开度 19 20 21 加热器疏水端差 凝汽器端差 凝汽器过冷度
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TPRI
发电热效率
3600 Pel 3600 Pel 3600 g Q ndc B Qd q ndc
ndc
gl gd t m g
[ kJ/(kW.h) ]
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8
TPRI
影响经济性的因素
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9
TPRI
t mix
50¡ æ
t mix 45¡ æ t mix 40¡ æ t mix 35¡ æ t mix 30¡ æ
© ¨kPa£ ¦ £ ¹ Á Ò Ñ ë Ê ü È Î
t mix 25¡ æ
40
50
60
70 80 90 100 é Î ³ ü ¿ Õ Æ ø Á ¿ ¨ £ kg/h£ ©
¼ 19 Í
飞灰可燃物
入炉煤热值 石子煤(T) 累计
每↑1%
↑0.70
≤5%
22760
每↓230kj/kg ↑3.00
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TPRI
C厂330MW亚临界机组经济性分析
6 5 4 3 2 1 0
量 率 力 率 率 力 失 度 失 d) 流 荷 压 效 水 压 度 温 汽 主 蒸 损 温 40 t/ 水 负 器 缸 补 损 汽 漏 水 组 汽 高 温 良 内 给 不 蒸 ( 蒸 汽 温 度
12 14 16 吸入压力(kPa)
41
TPRI
真空泵降低冷却水温度的效果
在300 MW工况下,真空泵冷却水温度分别为18.5℃、 22.25℃和30.5℃,真空泵出口循环液温度分别为 35.34℃、38.875℃和45.11℃时,凝汽器压力分别为 9.534kPa、9.94kPa和11.28kPa 。
影响煤耗 (g/kwh) ↑0.57 ↑0.31 ↑1.46 ↑2.14 影响煤耗 (g/kwh) 1.63 0.27 1.25 7.58
项目 主汽压力 主汽温度 再热汽温 真空
参数变化量 每↓0.5MPa 每↓5℃ 每↓5℃ 每↓1KPa
设计 16.2 540 540 95.4
8月实际值 14.77 535.68 535.72 91.86
30
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TPRI
影响锅炉效率的主要因素
影响锅炉效率的主要因素
序 号 影响因素 每增加 每增加 每增加 变化状况 1 1 1 1 º C º C % % 影响锅炉效率 % -0.04 +0.04 0.4 -0.15 影响发电煤耗 (g/kWh) +0.12 -0.12 1.2 +0.5
13
TPRI
主蒸汽压力对热耗率的影响
主蒸汽压力对机组热耗率修正曲线
0.12 0.1 0.08 0.06
热耗率修正(%)
0.04 0.02 0 -0.02 -0.04 -0.06 -0.08 -1.2
-1
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 主蒸汽压力变化量(MPa)
0.6
0.8
影响经济性的因素 提高经济性的途径 国产300MW汽轮机组节能降耗 锅炉及燃烧系统经济性控制参数 降 低 厂 用 电 运行优化与性能诊断

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TPRI
电厂节能降耗的目的
1 降低煤耗率 2 降低厂用电率
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TPRI
供电煤耗率
B b gd Pel Pcy
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